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地热资源分布及其基本特征

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摘要:潮州市地热资源的出露多与岩性有关,大多是砂质岩孔隙及变质岩、花岗岩等的岩石裂隙间,多沿断裂带及燕山期花岗岩体边缘和中生代火山盆地内外缘分布,主要分布于断裂构造带的交汇部位[1]。从目前发现7处天然出露点来看,潮州市温泉水多属中低温地热资源,单井自流量小,均为(弱)碱性高氟水。

关键字:潮州市;地热资源;温泉;地热流体化学特征

1基本概况

潮州市地处粤东三角洲平原向山地过渡地带,东邻福建省,濒临南海,南与汕头经济特区毗邻,辖饶平县、潮安区、湘桥区、枫溪区。各县(区)、镇围绕6处天然出露的地热点周边一定范围内陆续开凿深度近百米左右的地热井近60余眼,多数地热井温度40℃—50℃,仅潮安沙溪镇、饶平县新丰镇和柘林镇发现水温达到70多度以上。目前潮州市地热水主要用于洗浴、游泳、理疗。

2区域地热地质条件

潮州市位于浙闽粤沿海火山活动带西南端、燕山期褶皱系东部,区内构造活动强烈,多期次、多阶段火山~侵入活动频繁,形成大面积火山~侵入岩类,东西、北东、北西及近南北向构造广泛发育,制约了火山岩、岩浆岩的展布方向,亦蕴育了地热资源的生成及赋存的空间[2]。

2.1地层

出露的地层较简单,从老到新有三叠系、侏罗系和第四系。本区地表广为第四系覆盖,其余地层部分为隐伏地层、小面积的出露。

2.2岩浆岩

区内岩浆活动具多期次、多阶段侵入,构成了分布广泛、岩类复杂的各种岩体、岩脉,主要出露燕山四期和燕山三期。岩浆岩分布主要呈岩基、岩株、岩墙或岩枝产出,此外,在汤溪水库及饶平大东等地见一些基性小岩体。每次岩浆岩的侵入均与区域构造活动有关,受构造裂隙控制,展布方向性明显。

2.3地质构造

该区位于新华夏系构造第二隆起带的东南侧与南岭东西向复杂构造带南部东段交接地段,区内发育北东向和北西向断裂,北东向断裂被北西向断裂切割,呈成“多字型”控制全区[6]。东西向构造时隐时现,断续展露,构成复杂的交接关系。区域性的北西向断裂构造控制了调查区东南部新生代断陷盆地的形成与展布,地貌上形成了开阔的三角洲平原,区内较大水系也是沿北西断裂带发育的,如韩江水系。

3地热点分布

目前已探明7处天然出露的地热点,主要分布于北东向与北西向断裂交汇地带。其中潮安—普宁断裂(F15)穿过坪溪水库,断层倾向南东,倾角70°左右,断裂带周边见天然地下热水出露,水温约42°;万峰断裂(F9)为正断层,落差达五六百米,该断裂带周边有天然地下水(下降泉水)出露;韩江断裂(F6)周边、金丰村韩江堤坝段见天然地下热水冒出来,水温45°;建饶—新丰断裂(F17)倾角约60°,为正断层,该断裂带在新丰镇这一带周边出露温泉,温度在40~70°。

4基本特征

4.1热源分区圈定热水区:在重点区内的3个天然出露地热点中的饶平新丰扬康、新葵、柘林镇及一般区内的饶平汤溪上围、坪溪、归湖金丰村地热点同属低温热水资源,属于低温温热水区[5]。仅重点区内的潮安沙溪东山湖地下热水属于中温地热水区。

4.2地热流体化学特征本阶段共采水样8件,收集沙溪镇东山湖地下热水样5件,各已知地热点水质分析成果见表2和表3。所取地热点都为碱性水,饶平县新丰镇扬康村、新葵村、潮安沙溪镇东山湖及饶平汤溪镇上围村地热水为非腐蚀性水、极软水,饶平柘林镇地热水为腐蚀性水、极硬水[4]。

4.3各分区区域构造和岩浆岩

4.3.1饶平新丰镇的地热点受北东向断裂控制且与燕山三期的岩浆有关据调查[3]发现饶平县扬康村、新葵村两处地热点呈线状分布于河谷阶地的第四系残坡积层内,同属新丰盆地内;两个地热点出露地下热水的岩性都为隐伏的燕山第三期花岗岩,岩浆岩的发育受北东向建饶—新丰F17推测延伸断裂带所控制。从1:20万区域地质图上来看,扬康地热点发育在建饶—新丰推测延伸断裂带上,新葵地热点发育在建饶—新丰推测延伸断裂带上盘,推测扬康地热点温度高是因为直接受断裂带所控制,热源传导途径减少,热源传导速度快,新葵地热点分布在建饶—新丰推测延伸断裂带东侧的上盘,直距4.84km。两个地热点共同特征都是热储性质、岩性一致,盖层一致,都是围绕在溪边发育而成,第四系残坡积层盖层厚度大,约20m,溪边四周出露的岩性都是燕山第三期花岗岩,这或许表明这两条溪流也是断裂发育形成,岩浆岩是沿着断裂(溪流发育)而侵入的,都是在两条断裂带的交接部位。新丰镇两处地热点的分布是受可能存在的北西向构造断裂带及伴随它而侵入的岩体所控制,又出露在与北东向(扬康溪、新葵溪)断裂带相交的北西向断裂带上或其交接部位,断裂带为主要热储和热流通道,地下水经深部循环加热,沿深断裂带涌至地表或浅部,形成地热显示和地热异常从而出露温泉。

4.3.2饶平柘林镇的地热点受西北一东南向地震裂缝控制且与燕山四期的岩浆有关该地热点周边未发现断裂带发育,亦没有控制性断裂,周边大量出露燕山第四期,岩浆岩呈“港湾式”分布。据以往的地质学家考察分析,柘林“七夕井”乃古代地震裂缝形成的,它与南澳岛的“宋井”和“溜牛七星”同处一条地震裂带,呈西北一东南走向,都有地下温泉涌眼。

4.3.3潮安沙溪东山湖的地热点受北西向断裂控制且与玄武岩期的岩浆有关据以往资料,东山湖点受近东西向和北西向两组断裂所控制,它们的交接部位是二个重迭热储的中心,孔隙热储中热矿水来源于裂隙热储的补给,孔隙热储上部有粘上类地层作为隔水层和热盖层,热水具有高水头和高温度特征,热储的地热来源一致。在热储中心所有钻孔都揭露到皓色岩脉(煌斑岩脉和玄武岩脉),钻孔揭露到岩脉后,可见顶板或底板岩石破碎,裂隙和热溶蚀发育,自流涌水量明显增加水温相应升高。近东两向和北西向两条断裂带的交接部位具有张性,张裂面为玄武岩脉的贯入创造了有利的条件。粤东地区的玄武岩产生时代定为喜山期,分析东山湖热田的热源可能在深切构造断裂中与玄武岩期的岩浆有关。

4.3.4饶平归湖镇金丰村的地热点受北东向断裂控制且与燕山三期的岩浆有关金丰村地热点周边分布大量燕山三期黑云母花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩,第四系残坡积层为热储的盖层。地热点的分布是受北东向构造断裂带及伴随它而侵入的岩体所控制。即分布在北西断裂带与北东向断裂带和韩江相交接部位,断裂带为主要热储和热流通道,地下水经深部循环加热,沿深断裂带涌至地表或浅部,形成地热显示和地热异常从而出露温泉。大气降水和韩江入渗可能为地下热水的主要补给水源。

4.3.5饶平汤溪镇上围村的地热点受北西向断裂控制且与燕山三期的岩浆有关上围村地热点周边同样大量分布燕山三期黑云母花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩,岩浆岩呈“港湾式”分布。上围村地热点位于漳溪断裂推测段东侧的上盘直距约1km处,同时也位于黄冈河的西侧直距约0.5km处,是受北西向构造断裂带及伴随它而侵入的岩体所控制。地热出露点分布在北西断裂带与黄冈河相交接部位,断裂带为主要热储和热流通道,地下水经深部循环加热,沿深断裂带涌至地表或浅部,形成地热显示和地热异常从而出露温泉。大气降水和黄冈河入渗可能为地下热水的主要补给水源。

4.3.6饶平坪溪的地热点受北东向与近南北向断裂共同控制且与燕山三期的岩浆有关饶平坪溪地热点外围分布三条断裂带,分别为坪峰断裂(F25)、潮安—普宁断裂(F15)和白秀塘山断裂(F14)。三条断裂带两两相交呈“U”字型,曾经发现的坪溪地热点发育在“U”字中右上部,距坪峰断裂东侧的上盘垂距约30.12km,潮安—普宁断裂断裂西侧的上盘垂距约18.92km,白秀塘山断裂西侧上盘垂距约26.12km。坪溪地热点的分布可能受北东及近南北向构造断裂带及伴随它而侵入的岩体所控制,断裂带为主要热储和热流通道,地下水经深部循环加热,沿深断裂带涌至地表或浅部,形成地热显示和地热异常从而出露温泉,岩浆岩体可能为热源体。

5成因探讨

本区地温场主要受地壳深部结构、地质构造以及地层岩性结构的控制,同时受到断裂导热、岩浆岩体以及地下水活动等因素影响[5]。按其成因机制初步可分为两种类型:一是地层控制的传导型地温场,如饶平柘林镇地热点附近无大断裂带通过,属于海底温泉;二是断裂控制的对流型地温场,是由于断裂的导水、导热作用,而在传导型地温场基础之上形成的地温异常,主要分布于饶平新丰镇新葵村地热点、饶平新丰镇扬康村地热点、饶平汤溪镇上围村地热点、饶平坪溪地热点、潮安归湖金丰村地热点及潮安东山湖地热点。结合区域地质资料发现,在以上区域有大型的断裂带揭穿花岗岩岩体及地表水源,断裂带为热(液)岩通道,花岗岩体为热源体,地表水源为补给。地热温泉主要受区域地质构造、岩浆岩侵入作用关系密确。潮安沙溪东山湖与饶平汤溪镇上围村的地热点均受北西向断裂控制,前者与玄武岩期的岩浆有关,后者与燕山三期的岩浆有关;饶平新丰镇、归湖镇金丰村、坪溪水库的地热点均受北东向断裂控制且与燕山三期的岩浆有关;饶平柘林镇的地热点受西北一东南向地震裂缝控制且与燕山四期的岩浆有关。

[参考文献]

[1]罗来钫.广东省潮州市地热资源勘查开发利用现状及利用前景[J].地球.2013,6:7-2

[2]王奎峰.山东省聊城市东部地热田地热资源特征[J].中国地质,2009,36(1):194-202.

[3]广东省有色金属地质局九三一队.潮州市地热资源调查阶段性报告[R].2014.

[4]李惠娣,张森琦,白嘉启等.西宁药水滩地热田水化学特征及热水起源初探[J].地质学报,2007,81(9):1300-1303.

[5]国家技术监督局.GB11615-89地热资源地质勘查规范[S].北京:中国标准出版社,1989.

[6]李小云.韩江三角洲地区地热资源分布特征[J].地球.2016,8:98-2

[7]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB5084—2005农田灌溉水质标准[S].北京:中国标准出版社,2005.

[8]国家环境保护局.GB11607-89渔业水质标准[S].北京:中国标准出版社,1989.

作者:张国沅 单位:广东省有色金属地质局九三一队

地热资源分布及其基本特征责任编辑:张雨    阅读:人次
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